[發明專利]用于控制電源的輸出電壓的系統和方法

有效

• 申請號: 201110224980.X
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102375463A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 理查德·哈姆珀;本杰明·D·斯威特
• 申請（專利權）人: 李爾公司
• 主分類號: G05F1/10
• 分類號: G05F1/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

技術領域

以下涉及一種用于控制電源的輸出電壓的系統和方法。

背景

機動交通工具通常包括電源系統，其用于提供電壓調節和給交通工具的電氣系統供電。電源系統被越來越多地利用于給電力的和混合動力的交通工具充電以及給這類交通工具的電氣系統供電。被設計用于給電力的和混合動力的交通工具充電以及給交通工具系統供電的電源系統要求精確控制電源端子上的輸出電壓。

電源系統，包括了那些用于機動交通工具中的電源系統，在本技術領域是公知的。示例性的電源系統在題為“Power?Supply?Capable?Of?Being?Configured?To?Generate?Positive?And?Negative?Output?Resistances”的第6,459,247號美國專利中被示出。機動交通工具的電源系統的例子以及其各種特征在題為“Vehicle?Power?Supply?System?With?A?Series?Regulator”的第7,279,805號美國專利以及題為“Vehicle?Mounted?Power?Supply?System”的第7,506,182號美國專利中被示出。

為控制在電源互連電纜的末端上的電壓輸出從而滿足必要的準確性，現有技術中的電源需要在互連輸出點上的感應引線(sense?lead)。然而，這類感應引線昂貴并且難以封裝。它們也能夠導致電源具有較低的可靠性。應注意的是，如果感應引線破裂或被切斷，電源將不會進行調節。感應引線的使用也使電源對噪聲更加敏感。

感應引線的使用的替代方案是通過使用更粗的、電阻更低的線增加互連電纜的尺寸。以充分粗的、低電阻線，能夠使得電壓降在互連電纜的輸出點上低于特殊應用的電壓精確度要求。然而，明顯地，這類設計給互連電纜和電源系統增加了成本和重量。

因此，這里存在著對用于控制電源的輸出電壓的系統和方法的需求，所述系統和方法將解決現有技術中的系統和方法的各種問題。這類系統和方法將消除在電源互連電纜的輸出點上的感應引線的使用，但不在互連電纜中使用更粗的、電阻更低的線來這樣做。這類系統和方法將改為對電源互連電纜上的電壓降進行補償，從而在保持或提高了在交通工具電源系統中操作的可靠性的同時降低了成本。

概述

根據在此公開的一種實施方式，一種系統被提供用于控制電源的輸出電壓。電源包括控制部分和具有輸出點的互連部分。用于控制電源的輸出電壓的系統包括用于提供控制部分電壓的電壓調節器，以及用于測量控制部分電流并生成代表該控制部分電流的電流信號的電流測量裝置。

該系統還包括控制器，其用于(i)接收控制部分電流測量信號和代表了在互連部分的輸出點上期望的輸出電壓的電壓指令信號，以及(ii)基于代表了期望的輸出電壓的電壓指令信號、電流測量信號、控制部分內部電阻、以及互連部分外部電阻生成被調整的電壓指令信號。電壓調節器接收被調整的電壓指令信號，并基于該電壓指令信號來提供控制部分電壓從而在輸出點上供應輸出電壓，該輸出電壓實質上等于期望的輸出電壓。

根據在此公開的另一種實施方式，一種方法被提供用于控制電源的輸出電壓。電源包括控制部分和具有輸出點的互連部分。用于控制電源的輸出電壓的方法包括接收代表了在互連部分的輸出點上期望的輸出電壓的電壓指令。

該方法還包括基于代表了期望的輸出電壓的電壓指令、控制部分電流、控制部分內部電阻以及互連部分外部電阻生成被調整的電壓指令。該方法還進一步包括基于被調整的電壓指令提供控制部分電壓從而在輸出點上供應輸出電壓，該輸出電壓實質上等于期望的輸出電壓。

根據在此公開的另外的實施方式，提供了一種計算機可讀媒體，該計算機可讀媒體具有存儲在其上的用于控制電源的輸出電壓的計算機可執行指令。該電源包括控制部分和具有輸出點的互連部分。計算機可執行指令包括用于接收代表控制部分電流的電流信號的指令，以及用于接收代表了在互連部分的輸出點上期望的輸出電壓的電壓指令信號的指令。

計算機可讀指令還包括用于基于代表了期望的輸出電壓的電壓指令信號、電流信號、控制部分內部電阻以及互連部分外部電阻生成被調整的電壓指令信號。計算機可讀指令還進一步包括用于基于被調整的電壓指令信號提供控制部分的電壓控制信號的指令，該控制信號用于在輸出點上供應輸出電壓，該輸出電壓實質上等于期望的輸出電壓。

對這些用于控制電源的輸出電壓的系統和方法的實施方式的詳細描述以及附圖在以下被闡明。

附圖簡述